¿Cuáles son los tipos de descargas parciales en los transformadores? Interpretación de las descargas internas, las descargas superficiales y las descargas corona

发布时间:21 de mayo de 2026 14:12:02

  • 内部放电:发生在绝缘材料内部的气隙或杂质中,是最常见的局放类型。放电在正负半周均有分布,PRPD图谱呈对称的椭圆形分布特征
  • 沿面放电:沿着绝缘材料与油之间的界面发生,危害性大于内部放电,因为放电通道会持续侵蚀绝缘表面形成碳化痕迹
  • descarga de corona:在金属尖端或锐角处因电场集中而产生的放电,出现在工频电压峰值附近,是电场设计缺陷的指示信号
  • 悬浮放电:发生在未良好接地的金属部件上,放电能量较大,危害性最高,图谱特征为集中在特定相位区间的强信号

1. 局部放电的四种基本类型

放电类型 发生位置 危害等级 PRPD图谱特征 典型成因
内部放电 绝缘材料内部气隙 moderado 正负半周对称分布,幅值中等 制造缺陷、绝缘老化
沿面放电 绝缘材料与油的界面 medio-alto 分布范围广,相位跨度大 绝缘受潮、表面污染
descarga de corona 金属尖端或锐角 relativamente bajo 集中在电压峰值附近,幅值较低 结构设计缺陷
悬浮放电 未接地金属部件 su (honorífico) 集中在特定相位区间,幅值大 接地不良、结构松动

2. 各类放电的详细特征

2.1 内部放电——最常见的局放形式

内部放电发生在绝缘材料内部的微小气隙或杂质周围。由于气体的介电常数低于周围的绝缘材料,电场在气隙处集中,当电场强度超过气隙的击穿场强时就产生放电。内部放电的特点是:放电量通常不大、发展速度较慢、在正负半周对称出现。长期存在的内部放电会使气隙逐渐扩大,最终可能贯通整个绝缘层。

2.2 沿面放电——绝缘表面的侵蚀性放电

沿面放电沿绝缘材料表面发展,是内部放电的升级形式。当内部放电产生的碳化通道延伸到绝缘表面时,就转变为沿面放电。沿面放电对绝缘纸板的破坏力远大于内部放电——放电通道的高温会在绝缘表面留下永久性的碳化痕迹(树枝状放电痕迹),持续降低绝缘强度。

2.3 电晕放电——电场设计的警示

电晕发生在金属导体表面的锐利尖端或边缘,因为电场在这些位置高度集中。电晕本身的能量不高,短期内对绝缘的直接危害不大,但它是一个重要的设计缺陷信号——说明变压器内部存在电场集中问题。长期电晕还会产生臭氧和氮氧化物,加速绝缘油和绝缘材料的老化。

2.4 悬浮放电——最危险的局放形式

当变压器内部的金属部件(如夹件、屏蔽环、螺栓等)因松动或安装疏忽未能良好接地时,这些部件成为悬浮电位体。在交变电场作用下,悬浮体与邻近接地部件之间发生放电。悬浮放电的能量级别显著高于其他三种类型,具有快速向电弧放电发展的趋势,是需要立即停运处理的紧急情况。

3. 如何通过特征区分放电类型?

3.1 相位分布特征

不同类型的放电在工频周期上的相位分布有显著差异。内部放电在正负半周的一、三象限均有分布;电晕集中在电压峰值附近;悬浮放电集中在某段特定的相位范围。相位分布是 PRPD 图谱判断放电类型的首要依据。

3.2 幅值和重复率特征

电晕放电幅值低但重复率高——每个工频周期的峰值附近都发生。悬浮放电幅值高但重复率可能较低——取决于悬浮体的充放电时间常数。内部放电的幅值和重复率介于两者之间,且随时间逐步演化。

3.3 趋势演化特征

内部放电和沿面放电通常是渐进发展的,趋势上表现为放电幅值或频次逐步增加。悬浮放电可能突然出现(因机械松动或运输冲击),一旦出现就应高度警觉。电晕放电受电压变化影响较大,可能在高电压等级运行时段更明显。

4. Preguntas más frecuentes

4.1 问:如何快速区分内部放电和电晕放电?

答:看 PRPD 图谱的相位分布。电晕集中在工频电压的峰值附近(90° 和 270° 左右),正负半周不对称。内部放电在正负半周的分布相对均匀。这是最直观的区分方法。

4.2 问:沿面放电发展到击穿通常需要多久?

答:没有固定时间表,取决于放电强度、绝缘材料类型和运行环境。在持续高强度的沿面放电下,绝缘纸板可能在几个月到一两年内从局部碳化发展到贯穿性击穿。所以一旦确认沿面放电有发展趋势,不应拖延检修。

4.3 问:悬浮放电和内部放电在信号上容易混淆吗?

答:不易混淆。悬浮放电的放电幅值通常远大于内部放电,且在相位上集中在特定区间。如果 PRPD 图谱上出现高幅值、窄相位分布的信号,第一判断就应该是悬浮放电。

4.4 问:电晕放电一般需要处理吗?

答:轻微的电晕放电短期内可以持续运行,但应记录在案并纳入检修计划。如果电晕幅值持续增大或伴随其它类型放电出现,就需要尽快排查。电晕可能加速绝缘油劣化,长期不处理会影响变压器整体绝缘水平。

4.5 问:油色谱中出现乙炔和局放监测看到放电,两者的先后顺序是怎样的?

答:局放监测会先于油色谱发现放电信号。当油中出现乙炔时,放电已经达到了一定能量级别。所以局放监测对于放电类故障能提供比油色谱更早的预警窗口。

5. Resumen

理解局部放电的类型和特征,是正确解读局放监测数据的基础。不同类型的放电需要不同的响应策略——电晕放电可计划检修、沿面放电需密切追踪、悬浮放电应立即处理。局放监测系统通过 PRPD 图谱自动识别放电类型,为运维人员提供准确的判断依据。

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